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课时跟踪检测(七) 函数性质的综合应用
一、综合练——练思维敏锐度
1.(2021·济南模拟)下列函数既是奇函数,又在[-1,1]上单调递增的是( )
A.f(x)=|sin x| B.f(x)=ln
C.f(x)=(ex-e-x) D.f(x)=ln(-x)
解析:选C 对于A,f(x)=|sin x|为偶函数,不符合题意;
对于B,f(x)=ln 的定义域为(-e,e),关于原点对称,有f(-x)=ln = -ln =-
f(x),为奇函数,
设t==-1+,x∈(-e,e),在(-e,e)上为减函数,而y=ln t为增函数,则f(x)=ln 在(-
e,e)上为减函数,不符合题意;
对于C,f(x)=(ex-e-x),有f(-x)=(e-x-ex)=-(ex-e-x)=-f(x),为奇函数,且f′(x)
=(ex+e-x)>0,则f(x)在R上为增函数,符合题意;
对于D,f(x)=ln(-x)的定义域为R.
f(-x)=ln(+x)=-ln(-x)=-f(x),为奇函数,
设t=-x=,易知t在R上为减函数,而y=ln t为增函数,
则f(x)=ln(-x)在R上为减函数,不符合题意.故选C.
2.已知f(x)是定义在[2b,1-b]上的偶函数,且在[2b,0]上为增函数,则f(x-1)≤f(2x)
的解集为( )
A. B.
C.[-1,1] D.
解析:选B ∵f(x)是定义在[2b,1-b]上的偶函数,∴2b+1-b=0,∴b=-1,
∵f(x)在[2b,0]上为增函数,即函数f(x)在[-2,0]上为增函数,∴函数f(x)在(0,2]上为减
函数,则由f(x-1)≤f(2x),得|x-1|≥|2x|,即(x-1)2≥4x2,解得-1≤x≤.
又∵函数f(x)的定义域为[-2,2],∴解得
综上,所求解集为.
3.已知函数f(x)在[0,4]上是增函数,且函数y=f(x+4)是偶函数,则下列结论正确的是(
)
A.f(2)xf(x)+xf(x),则称函数y=f(x)为“H函数”,下列函数为H函数的
2 1 1 2 2 1 2 2 1
是( )
A.f(x)=sin x B.f(x)=exC.f(x)=x3-3x D.f(x)=x|x|
解析:选D 根据题意,对于任意不相等的实数x,x,xf(x)+xf(x)>xf(x)+xf(x)恒
1 2 1 1 2 2 1 2 2 1
成立,
则有(x-x)[f(x)-f(x )]>0恒成立,即函数f(x)是定义在R上的增函数,
1 2 1 2
故“H函数”为奇函数且在R上为增函数.
据此依次分析选项:
对于A,f(x)=sin x,为正弦函数,为奇函数但不是增函数,不符合题意;
对于B,f(x)=ex,为指数函数,不是奇函数,不符合题意;
对于C,f(x)=x3-3x,为奇函数,但在R上不是增函数,不符合题意;
对于D,f(x)=x|x|=为奇函数且在R上为增函数,符合题意,故选D.
5.(多选)已知f(x)是定义在R上的偶函数,其图象关于点(1,0)对称,给出下列关于f(x)的
结论,其中正确的结论是( )
A.f(x)是周期函数
B.f(x)满足f(x)=f(4-x)
C.f(x)在(0,2)上单调递减
D.f(x)=cos 是满足条件的一个函数
解析:选ABD 因为f(x)为偶函数,所以f(-x)=f(x),因为f(x)的图象关于点(1,0)对称,
则f(-x)=-f(2+x),故f(x+2)=-f(x),故有f(x+4)=-f(x+2)=f(x),即f(x)是以4为周期
的周期函数,故A正确;可得f(-x)=f(x)=f(x+4),把x替换成-x可得f(x)=f(4-x),故B
正确;f(x)=cos是定义在R上的偶函数,(1,0)是其图象的一个对称中心,可得D正确;f(x)=
-cos满足题意,但f(x)在(0,2)上单调递增,故C错误.
6.(多选)设函数f(x)是定义在R上的函数,满足f(-x)-f(x)=0,且对任意的x∈R,恒有
f(x+2)=f(2-x),已知当x∈时,f(x)=2-x,则有( )
A.函数的最大值是1,最小值是
B.函数f(x)是周期函数,且周期为2
C.函数f(x)在上递减,在上递增
D.当x∈时,f(x)=2-x
解析:选AC ∵函数f(x)满足f(-x)-f(x)=0,即f(-x)=f(x),∴函数f(x)是偶函数.
∵f(x+2)=f(2-x)=f(x-2),∴函数f(x)是周期为4的周期函数,B 错误;
∵x∈时,f(x)=2-x,
∴x∈时,f(x)是增函数,
∴f(x) =f(2)=1,f(x) =f(0)=.
max min
根据函数f(x)是偶函数可知当x∈时,最大值为1,最小值为,由周期性知当x∈R时,最
大值为1,最小值为,A正确;
又∵x∈时,f(x)是增函数,∴x∈时,f(x)是减函数,由T=4知f(x)在上递减,在上递增,C
正确;令x∈,则-x∈,f(-x)=2+x=f(x),
∴f(x-4)=2+x-4=x-2=f(x),
∴x∈时,f(x)=x-2,D错误.故选A、C.
7.已知f(x)是定义在R上的偶函数,且f(x+4)=f(x-2).若当x∈[-3,0]时,f(x)=
6-x,则f(919)=________.
解析:∵f(x+4)=f(x-2),
∴f(x+6)=f(x),∴f(x)的周期为6,
∵919=153×6+1,∴f(919)=f(1).
又f(x)为偶函数,∴f(919)=f(1)=f(-1)=6.
答案:6
8.(2021·衡水中学模拟)已知函数f(x)=ex--2sin x,其中e为自然对数的底数,若f(2a2)
+f(a-3)+f(0)<0,则实数a的取值范围为________.
解析:因为f(0)=0,f′(x)=ex+e-x-2cos x,ex+e-x≥2,而2cos x≤2,所以f′(x)≥0,
所以函数y=f(x)是单调递增函数.又f(-x)=-f(x),即函数f(x)是奇函数,所以原不等式可
化为f(2a2)<-f(a-3)=f(3-a),则2a2<3-a,即2a2+a-3<0,解得-0时,f(x)>1.
(1)求f(0)的值;
(2)证明:f(x)在(-∞,+∞)上是增函数;
(3)求不等式f(x2+x)<的解集.
解:(1)令a=1,b=0,则f(1)=f(1+0)=f(1)f(0),
∵f(1)≠0,∴f(0)=1.
(2)证明:当x<0时,-x>0.
令a=x,b=-x,则f(x)f(-x)=f(x-x)=f(0)=1,由f(-x)>0得f(x)>0,注意到f(0)=
1>0,
∴对于任意实数x,f(x)>0.
任取x,x∈R,且x0,f(x-x)>1,
1 2 1 2 2 1 2 1
∵f(x)=f[x+(x -x)]=f(x)f(x-x)>f(x),
2 1 2 1 1 2 1 1
∴函数y=f(x)在(-∞,+∞)上是增函数.
(3)∵==f(-2x+4),
∴f(x2+x)<=f(-2x+4),
由(2)可得x2+x<-2x+4,
解得-4f(2x-1)成立的x的取值范围为________.
解析:由已知得函数f(x)为偶函数,所以f(x)=f(|x|),由f(x)>f(2x-1),可得f(|x|)>f(|2x-
1|).
当x>0时,f(x)=ln(1+x)-,
因为y=ln(1+x)与y=-在(0,+∞)上都单调递增,所以函数f(x)在(0,+∞)上单调递增.
由f(|x|)>f(|2x-1|),可得|x|>|2x-1|,两边平方可得x2>(2x-1)2,整理得3x2-4x+1<0,解
得0的解集.
解:由题意易知条件①和②最好只选择一个,否则可能产生矛盾;条件③和④最好也只
选择一个,否则f(x)就变成恒等于0的常数函数,失去研究价值.
如果选择条件①③.由f(x)是定义在R上的奇函数,可知f(0)=0,f(1)=-f(-1)=0,且
f(x)在关于原点对称的区间上的单调性一致.因为f(x)在(0,+∞)上单调递减,所以,当00,当x≥1或-1≤x≤0时,f(x)≤0.f(x-1)>0⇔00的解集为(-∞,0)∪(1,2).
如果选择条件①④⑤.因为f(x)在(0,+∞)上单调递减,且f(x)是偶函数,所以f(x)在
(-∞,0)上单调递增,注意到f(-1)=0,所以f(x-1)>0⇔f(x-1)>f(-1)⇔f(|x-1|)>f(|-1|)⇔|
x-1|<1⇔00的解集为(0,1)∪(1,2).
选择其他条件组合的解法类似.
如果同时选择条件③④.易知f(x)=0恒成立,不等式f(x-1)>0的解集为空集.